Szczegółowy przewodnik po wykorzystaniu hooka experimental_useSyncExternalStore w React do wydajnego i niezawodnego zarządzania subskrypcjami zewnętrznych store'ów, z globalnymi najlepszymi praktykami i przykładami.
Mistrzowskie zarządzanie subskrypcjami store'a za pomocą experimental_useSyncExternalStore w React
W stale ewoluującym krajobrazie tworzenia stron internetowych, wydajne zarządzanie stanem zewnętrznym jest kluczowe. React, ze swoim deklaratywnym paradygmatem programowania, oferuje potężne narzędzia do obsługi stanu komponentów. Jednakże, podczas integracji z zewnętrznymi rozwiązaniami do zarządzania stanem lub API przeglądarki, które utrzymują własne subskrypcje (takie jak WebSockets, pamięć przeglądarki czy nawet niestandardowe emitery zdarzeń), deweloperzy często napotykają na trudności w utrzymaniu synchronizacji drzewa komponentów React. To właśnie w tym miejscu do gry wkracza hook experimental_useSyncExternalStore, oferując solidne i wydajne rozwiązanie do zarządzania tymi subskrypcjami. Ten kompleksowy przewodnik zagłębi się w jego zawiłości, korzyści i praktyczne zastosowania dla globalnej publiczności.
Wyzwanie związane z subskrypcjami zewnętrznych store'ów
Zanim zagłębimy się w experimental_useSyncExternalStore, zrozummy typowe wyzwania, przed którymi stają deweloperzy, subskrybując zewnętrzne store'y w aplikacjach React. Tradycyjnie, często wiązało się to z:
- Ręcznym zarządzaniem subskrypcjami: Deweloperzy musieli ręcznie subskrybować store w
useEffecti anulować subskrypcję w funkcji czyszczącej, aby zapobiec wyciekom pamięci i zapewnić prawidłowe aktualizacje stanu. Takie podejście jest podatne na błędy i może prowadzić do subtelnych bugów. - Ponownym renderowaniem przy każdej zmianie: Bez starannej optymalizacji, każda mała zmiana w zewnętrznym store mogła wywołać ponowne renderowanie całego drzewa komponentów, prowadząc do degradacji wydajności, zwłaszcza w złożonych aplikacjach.
- Problemami ze współbieżnością: W kontekście Concurrent React, gdzie komponenty mogą renderować się i ponownie renderować wielokrotnie podczas jednej interakcji użytkownika, zarządzanie asynchronicznymi aktualizacjami i zapobieganie nieaktualnym danym może stać się znacznie trudniejsze. Mogą wystąpić sytuacje wyścigu (race conditions), jeśli subskrypcje nie są obsługiwane z precyzją.
- Doświadczeniem deweloperskim (Developer Experience): Kod boilerplate wymagany do zarządzania subskrypcjami mógł zaśmiecać logikę komponentu, utrudniając jego czytanie i utrzymanie.
Rozważmy globalną platformę e-commerce, która korzysta z usługi aktualizacji stanów magazynowych w czasie rzeczywistym. Gdy użytkownik przegląda produkt, jego komponent musi subskrybować aktualizacje stanu magazynowego tego konkretnego produktu. Jeśli ta subskrypcja nie jest zarządzana prawidłowo, może zostać wyświetlona nieaktualna liczba sztuk, co prowadzi do złego doświadczenia użytkownika. Co więcej, jeśli wielu użytkowników przegląda ten sam produkt, nieefektywna obsługa subskrypcji może obciążyć zasoby serwera i wpłynąć na wydajność aplikacji w różnych regionach.
Przedstawiamy experimental_useSyncExternalStore
Hook experimental_useSyncExternalStore w React został zaprojektowany, aby wypełnić lukę między wewnętrznym zarządzaniem stanem Reacta a zewnętrznymi store'ami opartymi na subskrypcjach. Został wprowadzony, aby zapewnić bardziej niezawodny i wydajny sposób subskrybowania tych store'ów, zwłaszcza w kontekście Concurrent React. Hook ten abstrahuje większość złożoności zarządzania subskrypcjami, pozwalając deweloperom skupić się na podstawowej logice ich aplikacji.
Sygnatura tego hooka wygląda następująco:
const state = experimental_useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot?)
Przeanalizujmy każdy parametr:
subscribe: Jest to funkcja, która przyjmujecallbackjako argument i subskrybuje zewnętrzny store. Gdy stan store'a się zmieni,callbackpowinien zostać wywołany. Ta funkcja musi również zwrócić funkcjęunsubscribe, która zostanie wywołana, gdy komponent zostanie odmontowany lub gdy subskrypcja będzie musiała zostać ponownie nawiązana.getSnapshot: Jest to funkcja, która zwraca bieżącą wartość zewnętrznego store'a. React wywoła tę funkcję, aby uzyskać najnowszy stan do wyrenderowania.getServerSnapshot(opcjonalny): Ta funkcja dostarcza początkowy snapshot stanu store'a na serwerze. Jest to kluczowe dla renderowania po stronie serwera (SSR) i hydracji, zapewniając, że strona klienta wyrenderuje spójny widok z serwerem. Jeśli nie zostanie podana, klient założy, że początkowy stan jest taki sam jak na serwerze, co może prowadzić do niezgodności hydracji, jeśli nie zostanie to ostrożnie obsłużone.
Jak to działa pod spodem
experimental_useSyncExternalStore został zaprojektowany z myślą o wysokiej wydajności. Inteligentnie zarządza ponownymi renderowaniami poprzez:
- Grupowanie aktualizacji (Batching): Grupuje wiele aktualizacji store'a, które następują w krótkim odstępie czasu, zapobiegając niepotrzebnym ponownym renderowaniom.
- Zapobieganie nieaktualnym odczytom: W trybie współbieżnym zapewnia, że stan odczytywany przez React jest zawsze aktualny, unikając renderowania z nieaktualnymi danymi, nawet jeśli wiele renderowań odbywa się współbieżnie.
- Zoptymalizowane anulowanie subskrypcji: Niezawodnie obsługuje proces anulowania subskrypcji, zapobiegając wyciekom pamięci.
Dzięki tym gwarancjom, experimental_useSyncExternalStore znacznie upraszcza pracę dewelopera i poprawia ogólną stabilność i wydajność aplikacji opierających się na stanie zewnętrznym.
Korzyści z używania experimental_useSyncExternalStore
Przyjęcie experimental_useSyncExternalStore oferuje kilka przekonujących zalet:
1. Poprawiona wydajność i efektywność
Wewnętrzne optymalizacje hooka, takie jak grupowanie i zapobieganie nieaktualnym odczytom, bezpośrednio przekładają się na bardziej responsywne doświadczenie użytkownika. Dla globalnych aplikacji z użytkownikami o różnych warunkach sieciowych i możliwościach urządzeń, ten wzrost wydajności jest kluczowy. Na przykład aplikacja do handlu finansowego używana przez traderów w Tokio, Londynie i Nowym Jorku musi wyświetlać dane rynkowe w czasie rzeczywistym z minimalnym opóźnieniem. experimental_useSyncExternalStore zapewnia, że dochodzi tylko do niezbędnych ponownych renderowań, utrzymując responsywność aplikacji nawet przy dużym przepływie danych.
2. Zwiększona niezawodność i mniej błędów
Ręczne zarządzanie subskrypcjami jest częstym źródłem błędów, w szczególności wycieków pamięci i sytuacji wyścigu. experimental_useSyncExternalStore abstrahuje tę logikę, zapewniając bardziej niezawodny i przewidywalny sposób zarządzania zewnętrznymi subskrypcjami. Zmniejsza to prawdopodobieństwo krytycznych błędów, prowadząc do bardziej stabilnych aplikacji. Wyobraźmy sobie aplikację medyczną, która opiera się na danych z monitorowania pacjentów w czasie rzeczywistym. Wszelka niedokładność lub opóźnienie w wyświetlaniu danych może mieć poważne konsekwencje. Niezawodność oferowana przez ten hook jest nieoceniona w takich scenariuszach.
3. Bezproblemowa integracja z Concurrent React
Concurrent React wprowadza złożone zachowania renderowania. experimental_useSyncExternalStore jest zbudowany z myślą o współbieżności, zapewniając, że subskrypcje zewnętrznego store'a zachowują się poprawnie, nawet gdy React wykonuje renderowanie z możliwością przerwania. Jest to kluczowe dla budowania nowoczesnych, responsywnych aplikacji React, które mogą obsługiwać złożone interakcje użytkownika bez zawieszania się.
4. Uproszczone doświadczenie deweloperskie
Poprzez zamknięcie logiki subskrypcji w kapsułce, hook ten redukuje ilość kodu boilerplate, który muszą pisać deweloperzy. Prowadzi to do czystszego, łatwiejszego w utrzymaniu kodu komponentów i lepszego ogólnego doświadczenia deweloperskiego. Deweloperzy mogą spędzać mniej czasu na debugowaniu problemów z subskrypcjami, a więcej na tworzeniu funkcjonalności.
5. Wsparcie dla renderowania po stronie serwera (SSR)
Opcjonalny parametr getServerSnapshot jest kluczowy dla SSR. Pozwala on na dostarczenie początkowego stanu zewnętrznego store'a z serwera. Zapewnia to, że HTML wyrenderowany na serwerze będzie zgodny z tym, co aplikacja React po stronie klienta wyrenderuje po hydracji, zapobiegając niezgodnościom hydracji i poprawiając postrzeganą wydajność, pozwalając użytkownikom szybciej zobaczyć treść.
Praktyczne przykłady i przypadki użycia
Przyjrzyjmy się kilku typowym scenariuszom, w których experimental_useSyncExternalStore można skutecznie zastosować.
1. Integracja z niestandardowym globalnym storem
Wiele aplikacji wykorzystuje niestandardowe rozwiązania do zarządzania stanem lub biblioteki takie jak Zustand, Jotai czy Valtio. Biblioteki te często udostępniają metodę `subscribe`. Oto jak można zintegrować jedną z nich:
Załóżmy, że mamy prosty store:
// simpleStore.js
let state = { count: 0 };
const listeners = new Set();
export const subscribe = (callback) => {
listeners.add(callback);
return () => {
listeners.delete(callback);
};
};
export const getSnapshot = () => state;
export const increment = () => {
state = { count: state.count + 1 };
listeners.forEach(callback => callback());
};
W twoim komponencie React:
import React, { experimental_useSyncExternalStore } from 'react';
import { subscribe, getSnapshot, increment } from './simpleStore';
function Counter() {
const count = experimental_useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot);
return (
Count: {count}
);
}
Ten przykład demonstruje czystą integrację. Funkcja subscribe jest przekazywana bezpośrednio, a getSnapshot pobiera bieżący stan. experimental_useSyncExternalStore automatycznie obsługuje cykl życia subskrypcji.
2. Praca z API przeglądarki (np. LocalStorage, SessionStorage)
Chociaż localStorage i sessionStorage są synchroniczne, zarządzanie nimi z aktualizacjami w czasie rzeczywistym może być wyzwaniem, gdy zaangażowanych jest wiele kart lub okien. Można użyć zdarzenia storage do utworzenia subskrypcji.
Stwórzmy pomocniczy hook dla localStorage:
// useLocalStorage.js
import { experimental_useSyncExternalStore, useCallback } from 'react';
function subscribeToLocalStorage(key, callback) {
const handleStorageChange = (event) => {
if (event.key === key) {
callback(event.newValue);
}
};
window.addEventListener('storage', handleStorageChange);
// Initial value
const initialValue = localStorage.getItem(key);
callback(initialValue);
return () => {
window.removeEventListener('storage', handleStorageChange);
};
}
function getLocalStorageSnapshot(key) {
return localStorage.getItem(key);
}
export function useLocalStorage(key) {
const subscribe = useCallback(
(callback) => subscribeToLocalStorage(key, callback),
[key]
);
const getSnapshot = useCallback(() => getLocalStorageSnapshot(key), [key]);
return experimental_useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot);
}
W twoim komponencie:
import React from 'react';
import { useLocalStorage } from './useLocalStorage';
function SettingsPanel() {
const theme = useLocalStorage('appTheme'); // np. 'light' lub 'dark'
// Potrzebna byłaby również funkcja ustawiająca, która nie używałaby useSyncExternalStore
return (
Current theme: {theme || 'default'}
{/* Kontrolki do zmiany motywu wywoływałyby localStorage.setItem() */}
);
}
Ten wzorzec jest przydatny do synchronizowania ustawień lub preferencji użytkownika między różnymi kartami aplikacji internetowej, zwłaszcza dla międzynarodowych użytkowników, którzy mogą mieć otwartych wiele instancji Twojej aplikacji.
3. Strumienie danych w czasie rzeczywistym (WebSockets, Server-Sent Events)
Dla aplikacji, które opierają się na strumieniach danych w czasie rzeczywistym, takich jak aplikacje czatowe, pulpity nawigacyjne na żywo czy platformy handlowe, experimental_useSyncExternalStore jest naturalnym wyborem.
Rozważmy połączenie WebSocket:
// WebSocketService.js
let socket;
let currentData = null;
const listeners = new Set();
export const connect = (url) => {
socket = new WebSocket(url);
socket.onopen = () => {
console.log('WebSocket connected');
};
socket.onmessage = (event) => {
currentData = JSON.parse(event.data);
listeners.forEach(callback => callback(currentData));
};
socket.onerror = (error) => {
console.error('WebSocket error:', error);
};
socket.onclose = () => {
console.log('WebSocket disconnected');
};
};
export const subscribeToWebSocket = (callback) => {
listeners.add(callback);
// Jeśli dane są już dostępne, wywołaj natychmiast
if (currentData) {
callback(currentData);
}
return () => {
listeners.delete(callback);
// Opcjonalnie rozłącz, jeśli nie ma więcej subskrybentów
if (listeners.size === 0) {
// socket.close(); // Zdecyduj o strategii rozłączania
}
};
};
export const getWebSocketSnapshot = () => currentData;
export const sendMessage = (message) => {
if (socket && socket.readyState === WebSocket.OPEN) {
socket.send(message);
}
};
W twoim komponencie React:
import React, { useEffect } from 'react';
import { experimental_useSyncExternalStore } from 'react';
import { connect, subscribeToWebSocket, getWebSocketSnapshot, sendMessage } from './WebSocketService';
const WEBSOCKET_URL = 'wss://global-data-feed.example.com'; // Przykładowy globalny URL
function LiveDataFeed() {
const data = experimental_useSyncExternalStore(
subscribeToWebSocket,
getWebSocketSnapshot
);
useEffect(() => {
connect(WEBSOCKET_URL);
}, []);
const handleSend = () => {
sendMessage('Hello Server!');
};
return (
Live Data
{data ? (
{JSON.stringify(data, null, 2)}
) : (
Loading data...
)}
);
}
Ten wzorzec jest kluczowy dla aplikacji obsługujących globalną publiczność, gdzie oczekuje się aktualizacji w czasie rzeczywistym, takich jak wyniki sportowe na żywo, notowania giełdowe czy narzędzia do wspólnej edycji. Hook ten zapewnia, że wyświetlane dane są zawsze świeże, a aplikacja pozostaje responsywna podczas wahań sieciowych.
4. Integracja z bibliotekami firm trzecich
Wiele bibliotek firm trzecich zarządza własnym stanem wewnętrznym i udostępnia API do subskrypcji. experimental_useSyncExternalStore pozwala na bezproblemową integrację:
- API geolokalizacyjne: Subskrybowanie zmian lokalizacji.
- Narzędzia dostępności: Subskrybowanie zmian preferencji użytkownika (np. rozmiar czcionki, ustawienia kontrastu).
- Biblioteki do wykresów: Reagowanie na aktualizacje danych w czasie rzeczywistym z wewnętrznego magazynu danych biblioteki do wykresów.
Kluczem jest zidentyfikowanie metod `subscribe` i `getSnapshot` (lub ich odpowiedników) w bibliotece i przekazanie ich do experimental_useSyncExternalStore.
Renderowanie po stronie serwera (SSR) i hydracja
Dla aplikacji wykorzystujących SSR, prawidłowa inicjalizacja stanu z serwera jest kluczowa, aby uniknąć ponownych renderowań po stronie klienta i niezgodności hydracji. Parametr getServerSnapshot w experimental_useSyncExternalStore jest przeznaczony do tego celu.
Wróćmy do przykładu z niestandardowym storem i dodajmy wsparcie dla SSR:
// simpleStore.js (z SSR)
let state = { count: 0 };
const listeners = new Set();
export const subscribe = (callback) => {
listeners.add(callback);
return () => {
listeners.delete(callback);
};
};
export const getSnapshot = () => state;
// Ta funkcja zostanie wywołana na serwerze, aby uzyskać stan początkowy
export const getServerSnapshot = () => {
// W prawdziwym scenariuszu SSR, pobierałoby to stan z kontekstu renderowania serwera
// Dla demonstracji, założymy, że jest taki sam jak początkowy stan klienta
return { count: 0 };
};
export const increment = () => {
state = { count: state.count + 1 };
listeners.forEach(callback => callback());
};
W twoim komponencie React:
import React, { experimental_useSyncExternalStore } from 'react';
import { subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot, increment } from './simpleStore';
function Counter() {
// Przekaż getServerSnapshot dla SSR
const count = experimental_useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot);
return (
Count: {count}
);
}
Na serwerze, React wywoła getServerSnapshot, aby uzyskać wartość początkową. Podczas hydracji na kliencie, React porówna wyrenderowany na serwerze HTML z wynikiem renderowania po stronie klienta. Jeśli getServerSnapshot dostarczy dokładny stan początkowy, proces hydracji przebiegnie gładko. Jest to szczególnie ważne dla aplikacji globalnych, gdzie renderowanie serwerowe może być geograficznie rozproszone.
Wyzwania związane z SSR i getServerSnapshot
- Asynchroniczne pobieranie danych: Jeśli początkowy stan Twojego zewnętrznego store'a zależy od operacji asynchronicznych (np. wywołania API na serwerze), musisz upewnić się, że te operacje zakończą się przed renderowaniem komponentu, który używa
experimental_useSyncExternalStore. Frameworki takie jak Next.js dostarczają mechanizmów do obsługi tego. - Spójność: Stan zwrócony przez
getServerSnapshot*musi* być spójny ze stanem, który byłby dostępny na kliencie natychmiast po hydracji. Wszelkie rozbieżności mogą prowadzić do błędów hydracji.
Uwagi dla globalnej publiczności
Podczas tworzenia aplikacji dla globalnej publiczności, zarządzanie stanem zewnętrznym i subskrypcjami wymaga starannego przemyślenia:
- Opóźnienie sieciowe: Użytkownicy w różnych regionach będą doświadczać różnych prędkości sieci. Optymalizacje wydajności dostarczane przez
experimental_useSyncExternalStoresą jeszcze bardziej krytyczne w takich scenariuszach. - Strefy czasowe i dane w czasie rzeczywistym: Aplikacje wyświetlające dane wrażliwe na czas (np. harmonogramy wydarzeń, wyniki na żywo) muszą poprawnie obsługiwać strefy czasowe. Chociaż
experimental_useSyncExternalStorekoncentruje się na synchronizacji danych, same dane muszą być świadome stref czasowych przed zapisaniem ich zewnętrznie. - Internacjonalizacja (i18n) i lokalizacja (l10n): Preferencje użytkownika dotyczące języka, waluty czy formatów regionalnych mogą być przechowywane w zewnętrznych store'ach. Zapewnienie, że te preferencje są niezawodnie synchronizowane między różnymi instancjami aplikacji, jest kluczowe.
- Infrastruktura serwerowa: W przypadku SSR i funkcji czasu rzeczywistego, rozważ wdrożenie serwerów bliżej bazy użytkowników, aby zminimalizować opóźnienia.
experimental_useSyncExternalStore pomaga, zapewniając, że niezależnie od tego, gdzie znajdują się Twoi użytkownicy lub jakie są ich warunki sieciowe, aplikacja React będzie konsekwentnie odzwierciedlać najnowszy stan z ich zewnętrznych źródeł danych.
Kiedy NIE używać experimental_useSyncExternalStore
Chociaż potężny, experimental_useSyncExternalStore jest przeznaczony do określonego celu. Zazwyczaj nie używałbyś go do:
- Zarządzania lokalnym stanem komponentu: Dla prostego stanu wewnątrz pojedynczego komponentu, wbudowane hooki Reacta
useStatelubuseReducersą bardziej odpowiednie i prostsze. - Globalnego zarządzania stanem dla prostych danych: Jeśli Twój globalny stan jest stosunkowo statyczny i nie obejmuje złożonych wzorców subskrypcji, lżejsze rozwiązanie, takie jak React Context lub podstawowy globalny store, może wystarczyć.
- Synchronizacji między przeglądarkami bez centralnego store'a: Chociaż przykład ze zdarzeniem
storagepokazuje synchronizację między kartami, opiera się on na mechanizmach przeglądarki. Do prawdziwej synchronizacji między urządzeniami lub użytkownikami wciąż potrzebny będzie serwer backendowy.
Przyszłość i stabilność experimental_useSyncExternalStore
Ważne jest, aby pamiętać, że experimental_useSyncExternalStore jest obecnie oznaczony jako „eksperymentalny”. Oznacza to, że jego API może ulec zmianie, zanim stanie się stabilną częścią Reacta. Chociaż został zaprojektowany jako solidne rozwiązanie, deweloperzy powinni być świadomi tego statusu eksperymentalnego i być przygotowani na potencjalne zmiany API w przyszłych wersjach Reacta. Zespół React aktywnie pracuje nad udoskonalaniem tych funkcji współbieżności i jest wysoce prawdopodobne, że ten hook lub podobna abstrakcja stanie się stabilną częścią Reacta w przyszłości. Zaleca się śledzenie oficjalnej dokumentacji Reacta.
Podsumowanie
experimental_useSyncExternalStore to znaczący dodatek do ekosystemu hooków Reacta, zapewniający ustandaryzowany i wydajny sposób zarządzania subskrypcjami zewnętrznych źródeł danych. Poprzez abstrahowanie złożoności ręcznego zarządzania subskrypcjami, oferowanie wsparcia dla SSR i bezproblemową współpracę z Concurrent React, umożliwia deweloperom tworzenie bardziej solidnych, wydajnych i łatwiejszych w utrzymaniu aplikacji. Dla każdej globalnej aplikacji, która opiera się na danych w czasie rzeczywistym lub integruje się z zewnętrznymi mechanizmami stanu, zrozumienie i wykorzystanie tego hooka może prowadzić do znacznej poprawy wydajności, niezawodności i doświadczenia deweloperskiego. Budując dla zróżnicowanej, międzynarodowej publiczności, upewnij się, że Twoje strategie zarządzania stanem są tak odporne i wydajne, jak to tylko możliwe. experimental_useSyncExternalStore jest kluczowym narzędziem w osiągnięciu tego celu.
Kluczowe wnioski:
- Uproszczenie logiki subskrypcji: Abstrahuj ręczne subskrypcje i czyszczenie w
useEffect. - Zwiększenie wydajności: Skorzystaj z wewnętrznych optymalizacji Reacta do grupowania i zapobiegania nieaktualnym odczytom.
- Zapewnienie niezawodności: Zredukuj błędy związane z wyciekami pamięci i sytuacjami wyścigu.
- Wykorzystaj współbieżność: Buduj aplikacje, które bezproblemowo współpracują z Concurrent React.
- Wsparcie dla SSR: Dostarczaj dokładne stany początkowe dla aplikacji renderowanych po stronie serwera.
- Gotowość na globalny rynek: Popraw doświadczenie użytkownika w różnych warunkach sieciowych i regionach.
Chociaż jest to hook eksperymentalny, oferuje on potężny wgląd w przyszłość zarządzania stanem w React. Bądź na bieżąco z jego stabilnym wydaniem i rozważnie integruj go w swoim następnym globalnym projekcie!